建筑外保温系统构造防火措施

胡剑（山西省建筑设计研究院，山西　太原　030013）



建筑外保温系统构造防火措施

胡剑
（山西省建筑设计研究院，山西太原030013）

摘要：简述了建筑外墙保温系统的防火现状及理论基础，分析了外墙保温系统防火构造潜存的问题，通过实验，从隔断、空腔封闭、保护层等方面，提出了外保温系统构造的防火措施，保证了建筑外墙保温系统的安全性。

关键词：建筑外墙，保温系统，防火构造

随着建筑外墙保温系统频频出现火灾，外墙保温系统的防火措施与消防安全也越来越受到各部门与社会的关注。早在2009年，城乡建设部、住房与公安部门就联合发行了《民用建筑外保温系统及外墙装置防火暂行规定》，针对外墙保温材料选用与燃烧性能进行了规定。随后也陆续出台了其他文件，虽然外墙保温材料可选范围得到了限制，但是材料供给明显紧张，保温与防火矛盾越来越被各界重视。鉴于此，在建筑施工中，必须结合实际情况，从保温系统上优化防火措施［1，2］。

1　建筑外墙保温系统的防火概述

1.1建筑外墙保温系统的防火现状

从影响建筑外墙保温系统防火性能的因素来看，主要涉及系统构造与材料组成两个方面。确保保温系统防火安全，最常用的方式是：保温材料防火性能可靠时，对构造与保护层的要求就可相对降低；而保温材料防火性能较差，就需要使用较好的构造，同时对保护层有了更高的要求。它们两者属于互相制衡的关系。

从当前的技术来看：改善保温系统的阻燃性能，不仅会提高生产成本，部分阻燃剂还会带来烟气毒性与发烟量，从而造成更大幅度的影响。所以，不管从经济还是从安全进行，单纯改善保温材料防火性是不可靠的，提高与改善外墙保温系统防火性还需从其他领域入手。整体防火理论作为改善建筑防火节能安全的重要方式，和钢结构使用防火保护板、涂料一样，一旦整体防火方案得到使用，其性能明显优于混凝土。截至目前，各地在大力研究怎样提高保温材料性能的情况下，积极探索防火构造的可行性，将其纳为改善建筑外墙保温防火的重要领域。另外，在《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中，对防护层、隔离带也进行了规范，这标志着对建筑外墙保温的肯定［3，4］。

1.2建筑外墙保温系统的基础理论

因为火灾一般以热量释放的形式成灾，为了降低外墙保温系统的安全隐患，所以必须切断热量散播。从已有的研究结果来看：墙体基层与保温层没有空腔构造，由A级保护层材料覆盖表层，并且隔断系统，阻挡火势蔓延和外墙保温被点燃，从而阻止火势在内部传播，也就是防火构造三要素。从实验来看：增强保护层厚度，能有效改善材料燃烧性能；防火隔离带、分仓、挡火梁能有效抑制热量传播，避免火势蔓延；没有空腔的设计能最大程度的约束系统内部热对流，进行控火。对于恶劣的环境，贴近系统能很好的控制火势蔓延，佐证上述理论。

2　建筑外墙保温系统防火构造潜存的问题

2.1缺少技术规范与标准

就现行的防火规范与技术标准来看：缺乏明确的外墙保温防火规范，在防火设计与外墙保温技术上缺少约束与标准，外墙保温技术缺乏行业标准与技术要求，让外墙保温材料在使用与生产中缺乏标准。另外，外墙保温材料产品说明明显缺乏耐火指标。所以，由于保温系统问题导致火灾经常发生［5，6］。

2.2保温材料潜存火灾隐患

从隔热保温材料选用来看：外墙保温使用的是聚氨酯、聚苯乙烯、挤塑型聚苯板、保温砂浆等。大多数建筑外墙使用的都是可燃材料，并且工地材料无人看管、任意堆放，其局面相对混乱；在用电上也存在很多问题，由于无人监管，时常出现火灾。在现场施工中，消防设备经常存在不足，所以经常出现灭火扑救困难的问题。基于现实条件，建筑外墙使用较多的是聚氨酯与聚苯乙烯材料，然后再将其作为隔热保温层，没有处理过的聚氨酯与聚苯乙烯属于容易燃烧的材料，应及时做好阻燃处理，反之很可能带来火灾［7］。

2.3结构设计不科学

建筑外墙保温系统使用的饰面通常是涂料与面砖饰面。其中，面砖是材料表层利用粘贴与抗裂材料，让外墙保温与面砖及时形成整体。当然也存在很多需要完善改善的领域，如：砂浆抗裂强度不够，保温材料耐性就会降低，都会影响外墙面砖的耐用性，很可能使用几年就出现问题［8］。造成火灾蔓延最普遍的原因是外墙窗口，一旦聚苯乙烯保温材料出现火灾，火苗就会自窗口向外、内两面实施深度燃烧，甚至烧到周边的保温层。当温度在60℃～100℃间，聚苯乙烯很可能出现熔解与收缩现象，明火时开始燃烧。此时，一旦缺少严密的防护与隔离方案，火势就会从外保温开始进行深度拓展，甚至整个保温领域都被毁灭。建筑物大于一定高度时，外墙保温使用的是有机材质，就必须进行防火处理，反之将加快火势蔓延。

3　建筑外墙保温系统防火措施实验

针对外墙保温系统引发的火灾问题，北京振利节能环保科技股份有限公司结合竖炉燃烧、热计锥形量、墙角火、窗口火实验，对外墙防火性能进行了对比，其实验结果对比见表1。

表1　热计锥形量实验

从实验结果来看：增加保护层表层厚度能有效改善保温材料燃烧性能；挡火梁、隔离带防火分仓等防火隔断都能有效约束热传导，控制火势蔓延；没有空腔的构造设计能最大程度的减小保温系统内部对流，最后达到控火要求。在实验过程中，面对苛刻的周边环境，火势始终没有蔓延，这很好的说明了上述实验结果。

4　建筑外墙保温系统防火构造的具体措施

4.1隔断

隔断主要针对的是隔绝系统热量传播。目前已经验证的方案有：保温层的隔离防火带、门洞口挡火梁、分仓构造等。在这期间，隔离防火带是建筑外墙保温系统垂直或者水平设置，并且能阻止火势延伸的防火带状构造。挡火梁主要针对的是隔离门窗洞口，和隔离防火带相似，一般水平设置于门窗洞口，并且伸出门窗洞口一定长度。分仓构造主要针对的是保温材料周边保温板和保温浆料的分隔。在应用隔断方案时，必须注意以下内容：1）挡火梁与防火隔离带在受火状态下，必须维持自身系统表层与构造的稳定性。所以，无机保温浆料与岩棉可应用到防火隔离带中，而可收缩熔化的玻璃棉不能用于防火隔离带。2）分仓防火面积一般在250 cm2。分仓太大，会影响满贴与施工；太小则会对施工进度构成影响。另外，分仓缝还应拥有一定宽度，最好在1 cm左右。太小很难发挥隔火功能，太大将会影响保温能力。3）挡火梁（隔离带）的距离应该适当，不能直接将其设置在窗口。

4.2空腔封闭

在建筑外保温中，空腔能为系统燃料与火势拓展提供空气，帮助火势蔓延和燃烧，空腔愈连贯、越大，就越影响防火安全，从而带来烟囱效应。所以外保温应该尽量使用满贴法，避免带来空腔，尤其是幕墙，必须做好隔断工作，这样才能阻止生成连贯空腔，避免火灾隐患。另外，还要避免火灾背景下，因为塑形系统保温材料受到熔化与收缩，出现空腔或者贯通封闭空腔。同时，还要注意保温材料的选用，从而做好质量管理。

4.3保护层

防火保护层主要包含饰面层与抹面层，保护层构造、材料、施工质量不同，其防火能力不同。其受火稳定性直接影响反应性能，厚度对保温系统内部材料的受损程度与状态也有很大影响，增加厚度能有效减少内部保温材料传输，此时材料才越不容易被破坏和点燃。考虑其抗裂要求，尽量参考相关文件与施工规范，将保护层的厚度控制在3 mm～6 mm。

4.4深化安全管理，增强消防监管

为了做好消防管理，应逐步深化消防安全部门的自纠自查工作，对于建筑构造中不规范的问题，及时解决。单位除了要落实安全生产制度，还必须制定对应的应急消防机制，科学设置安全出口与指标，通过做好安全培训，尤其是特殊工种，在持证上岗的情况下，做好火灾预防布局。在监管中，相关部门必须深入单位进行检查监督，及时找出潜存问题，并且落实到单位和个人，这样消防单位才能及时惩处。

5　结语

建筑外墙保温系统的防火构造直接关系着消费者的人身与财产安全，对大众生活质量有着很大影响，所以在建筑外墙施工中，必须结合防火标准施工。只有外墙具备了防火性能与恰当的构造，才能保障系统安全性，提高工程价值。如果只强调外墙外保温系统材料阻燃能力，将投入更多精力，并且难度较大。因此，在现实工作中，必须深入防火构造与保温系统研究，只有把握相关因素，才能及时预防，解决问题。

参考文献：

［1］周洋，吴希晖，李季，等.建筑外保温系统构造防火措施的探讨［J］.消防科学与技术，2011（12）：1146-1149.

［2］朱春玲，季广其，鲍宇清，等.实体建筑外保温系统火灾模拟试验——EPS薄抹灰—岩棉防火隔离带外墙外保温系统［J］.墙材革新与建筑节能，2012（2）：40-43.

［3］沈纹，王宗存，卢国建.国外建筑外保温系统防火规范分析［J］.消防科学与技术，2012（7）：688-691.

［4］吴晓羽.浅析建筑外保温材料火灾危险性及防火对策［J］.商品与质量，2012（S7）：306.

［5］周叶瑛.浅析建筑外保温材料与建筑防火［J］.科技情报开发与经济，2012（21）：155-157.

［6］李引擎，季广其，朱春玲.建筑外保温的防火问题探讨［J］.中国建设信息，2009（11）：28-31.

［7］樊苏璐，侯遵泽.建筑外保温防火隔离带设计［J］.消防技术与产品信息，2014（4）：21-24.

［8］冉华盈.建筑外保温装饰材料防火性能的思考［J］.科技创业家，2013（13）：41.

Building exterior insulation system of fire prevention measures

Hu Jian
（Shanxi Architectural Design Research Institute，Taiyuan 030013，China）

Abstract：The paper indicates the fire prevention and theoretic foundation for the building exterior insulation system，analyzes some potential problems for the fire-prevention components of the system，through the experiment，and points out some measure for the reconstruction from the partition walls，enclosed cavity，and protection layer，so as to ensure the safety of the exterior insulation system.

Key words：architectural exterior wall，insulation system，fire-prevention component

中图分类号：TU761

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）06-0184-02

收稿日期：2015-11-04

作者简介：胡剑（1979-），男，工程师